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基于化学核心素养的大概念单元教学设计理念与实践--以九年级“溶液”主题为例

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天津师范大学学报（基础教育版） 2024年第1期25卷 31-37页

作者：单媛媛郑长龙东北师范大学化学教育研究所吉林长春130024

《义务教育化学课程标准(2022年版)》倡导基于大概念的建构,整体设计和合理实施单元教学。如何抽提凝练主题大概念,并结构化地进行单元教学设计,是实施大概念单元整体教学的关键。结合“溶液”主题,系统性结构化地呈现大概念单元教学的... 详细信息

《义务教育化学课程标准(2022年版)》倡导基于大概念的建构,整体设计和合理实施单元教学。如何抽提凝练主题大概念,并结构化地进行单元教学设计,是实施大概念单元整体教学的关键。结合“溶液”主题,系统性结构化地呈现大概念单元教学的设计理念与实践。研究认为:通过基于学科理解探寻大概念、基于学习进阶明确大概念、基于单元整体落实大概念可以系统抽提、持续聚焦特定主题的大概念;通过逻辑拆解总目标为课时学习目标、本原性问题驱动挑战性学习任务、持续性开展目标导向的学习评价,可以进行指向学生核心素养发展的单元教学设计。

关键词：化学核心素养大概念单元教学溶液《义务教育化学课程标准(2022年版)》

化学学科理解研究现状——2019—2022年国内博硕学位论文的分析

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化学教育（中英文） 2024年第1期45卷 111-119页

作者：杨桂榕郑长龙单媛媛东北师范大学教育学部吉林长春130024 东北师范大学化学教育研究所吉林长春130024

化学学科理解作为影响素养为本的课堂教学和教师专业素养发展的重要因素,近年来受到研究者的广泛关注和重视。以2019-2022年国内21篇博硕学位论文作为研究对象,通过内容分析法,对其文献特征、维度建构以及研究方向进行梳理、统计、归纳... 详细信息

化学学科理解作为影响素养为本的课堂教学和教师专业素养发展的重要因素,近年来受到研究者的广泛关注和重视。以2019-2022年国内21篇博硕学位论文作为研究对象,通过内容分析法,对其文献特征、维度建构以及研究方向进行梳理、统计、归纳和分析。结果表明,在文献特征方面,研究方法多样,研究主题丰富;在维度建构方面,以学科知识为基础,以化学哲学为理论统摄;在研究方向方面,现状测评研究中测评工具的开发和检验是关键,教学研究中运用学科理解指导教学实践是难点。基于以上研究,为学科理解测评研究、教学实践和教师教育提供参考与建议。

关键词：化学学科理解学科核心素养研究现状

原子结构主题课程标准比较与学科理解建构研究

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化学教育（中英文） 2024年第13期45卷 17-23页

作者：杨桂榕郑长龙单媛媛东北师范大学教育学部吉林长春130024 东北师范大学化学教育研究所吉林长春130024

通过内容分析和比较研究的方法对6个国家或地区课程标准中原子结构主题相关内容进行分析,探寻课程要求、表现期望、相关概念等3个方面存在的差异与共性,并建构课程层面原子结构主题的学科理解。结果表明,在课程要求方面,关注学生的表现... 详细信息

通过内容分析和比较研究的方法对6个国家或地区课程标准中原子结构主题相关内容进行分析,探寻课程要求、表现期望、相关概念等3个方面存在的差异与共性,并建构课程层面原子结构主题的学科理解。结果表明,在课程要求方面,关注学生的表现期望,注重科学实践,未全部提供教学实施建议;在表现期望方面,其层次和维度存在差异性;在相关概念方面,概念的层次和内容选取存在差异性。在学科理解方面,原子结构主题凝练的本原性问题为“原子中的粒子如何相互作用”,抽提课程层面的认识视角为“电子”视角,建构以“原子结构模型”和“原子构造模型”为主题大概念的概念层级结构。基于以上研究,为学生主题的学习以及教师教学的实施提供建议和参考。

关键词：课程标准比较原子结构学科理解

低成本季铵盐类多孔材料的合成及氨气吸附性能

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高等学校化学学报 2024年第1期45卷 1-7页

作者：杨玉婷丛明晓景晓飞刘佳吉林大学化学学院长春130012 东北师范大学多酸与网格材料化学教育部重点实验室长春130024

氨气是雾霾的主要污染源之一,开发高效的氨气吸附材料是一种有效的防治方法.本文选用4,4′-联吡啶、α,α′-二溴-对二甲苯和1,2,4,5-四(溴甲基)苯作为构筑单元,利用无需催化剂且操作简便的季铵化反应,原位合成了具有路易斯酸活性位点... 详细信息

氨气是雾霾的主要污染源之一,开发高效的氨气吸附材料是一种有效的防治方法.本文选用4,4′-联吡啶、α,α′-二溴-对二甲苯和1,2,4,5-四(溴甲基)苯作为构筑单元,利用无需催化剂且操作简便的季铵化反应,原位合成了具有路易斯酸活性位点的多孔材料PAF-C1和PAF-C2.得益于骨架中路易斯酸位点的存在,这两种材料均具有良好的氨气吸附性能.其中,PAF-C2骨架中含有更多的路易斯酸位点,因此具备更优异的氨气吸附性能,在298 K和1×10^(5)Pa条件下其氨气吸附量可达5.5 mmol/g.此外,探究了材料的合成条件(温度、溶剂和保护气体)、原料用量及合成方式的影响.结果表明,以上不同反应条件制备的材料均保持优良的氨气吸附性能,从而使实现工业化合成高效氨气吸附材料成为可能.

关键词：多孔材料季铵化反应路易斯酸位点机械球磨法氨气吸附

“物质的组成”主题认识视角的发展及其教学启示

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化学教育（中英文） 2024年第13期45卷 66-72页

作者：张乾丰迟铭郑长龙东北师范大学教师教育研究院吉林长春130024 东北师范大学化学教育研究所吉林长春130024

化学认识视角是指对物质及其变化的特征与规律进行认识的侧面、角度或切入点,因其独特的学科功能和素养发展功能受到普遍关注。通过对化学史实的内容梳理与思想抽提,从“物质的基本组成”和“物质的功能组成”2个方面呈现了“物质的组... 详细信息

化学认识视角是指对物质及其变化的特征与规律进行认识的侧面、角度或切入点,因其独特的学科功能和素养发展功能受到普遍关注。通过对化学史实的内容梳理与思想抽提,从“物质的基本组成”和“物质的功能组成”2个方面呈现了“物质的组成”主题认识视角的发展脉络。对“素养为本”化学课堂教学的启示是:注重基于学科本原性问题建构化学认识视角,注重基于进阶式教学设计发展化学认识视角,注重基于挑战性学习任务迁移化学认识视角。

关键词：物质的组成化学认识视角化学史教学启示

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熵增工程在电催化反应中的研究进展

物理化学学报 2024年第7期40卷 41-47页

作者：张新义任楷刘妍宁谷振一黄志雄郑硕航王晓彤郭晋芝 Igor V.Zatovsky 曹峻鸣吴兴隆东北师范大学化学学院东北师范大学紫外光发光材料与技术教育部重点实验室乌克兰国家科学院生物胶体化学研究所

目前对高性能与高稳定性的电催化剂进行精准合成仍然是亟待解决的问题。熵作为是最重要的热力学参数之一，是描述体系无序程度的物理量，其数值主要由材料的结构、磁矩、原子和电子振动共同决定。根据体系的构型熵值，我们通常将材料分... 详细信息

目前对高性能与高稳定性的电催化剂进行精准合成仍然是亟待解决的问题。熵作为是最重要的热力学参数之一，是描述体系无序程度的物理量，其数值主要由材料的结构、磁矩、原子和电子振动共同决定。根据体系的构型熵值，我们通常将材料分为低熵材料(?Smix 1.5R)。随着熵值的增加，材料本征的物理与化学性质也会随之发生相应的变化。得益于不同金属元素的共存，在界面处原子级的多组分排列，所产生的协同性高熵效应能够有效地提升电催化反应的活性，因此在电催化领域中得到了广泛的研究关注。本综述对高熵电催化剂的基本概念、合成路线（“自上而下”与“自下而上”）以及在不同电催化反应类型中的高熵材料结构与性能之间的构效关系进行了系统总结，主要包括析氢（HER）、析氧（OER）、氧还原（ORR）、醇氧化（AOR）、氮还原（NRR）和二氧化碳还原反应（CO2RR）等，从而阐明熵增工程对高性能电催化剂设计与应用的优势与潜力。同时，针对目前高熵催化剂研究所面临的主要问题与挑战，对未来基于熵增工程的高熵电催化剂的设计思路与合成方法进行展望。

关键词：熵增合成电化学高熵催化剂电催化

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柱撑壳聚糖的氢键密堆积结构制备生物安全的高性能保润材料

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高等学校化学学报 2024年第3期45卷 136-142页

作者：高楠郑悦李欢欢臧婉辰元野杨亚杰金哲东北师范大学化学学院多酸与网格材料化学教育部重点实验室长春130024 吉林烟草工业有限责任公司技术研发中心

保润剂材料内部含有大量亲水基团,能够增加或长期保持物质的含水量,在医疗保健、食品、化妆品和药品等领域应用广泛.壳聚糖分子具有可生物降解、无毒及抗菌等多种优点,是一种高性能的保润剂.然而,其链中存在多个氢键,这种氢键密堆积结... 详细信息

保润剂材料内部含有大量亲水基团,能够增加或长期保持物质的含水量,在医疗保健、食品、化妆品和药品等领域应用广泛.壳聚糖分子具有可生物降解、无毒及抗菌等多种优点,是一种高性能的保润剂.然而,其链中存在多个氢键,这种氢键密堆积结构导致水分子无法储存在颗粒内部,严重削弱了材料的吸水和储水能力.本文采用共价偶联方法,使苯甲酸与壳聚糖发生脱水聚合反应.疏水性苯基结构单元能够将亲水性的柔性链进行柱撑,从而形成水分子的存储空间.基于这种独特的设计,制得材料的比表面积比原来的壳聚糖提高了9倍多,吸水能力也相应提高了3倍多.安全性测试结果表明,小鼠在口服壳聚糖基多孔保润剂后,蛋白质水平均无明显变化,证实了壳聚糖基多孔保润剂没有生物毒性.将壳聚糖多孔保润材料均匀分布在试纸上后,试纸的失水量比商用丙二醇分布的试纸减少了20%.

关键词：多孔材料壳聚糖保润剂保水性能氢键

中学生对建构主义化学课堂环境感知的调查研究

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化学教学 2024年第5期 17-21,26页

作者：丁韫秦春生东北师范大学化学教育研究所吉林长春130024 鞍山市第三高级中学辽宁鞍山114000

采用自编的中学化学建构主义课堂环境量表(SCCLES),对3个地区6所中学的625名学生进行调查。研究结果表明,中学生对建构主义化学课堂环境整体感知呈中等偏上水平;初三和高一学生对建构主义课堂环境的感知明显好于高二学生;“个人相关”... 详细信息

采用自编的中学化学建构主义课堂环境量表(SCCLES),对3个地区6所中学的625名学生进行调查。研究结果表明,中学生对建构主义化学课堂环境整体感知呈中等偏上水平;初三和高一学生对建构主义课堂环境的感知明显好于高二学生;“个人相关”“学生声音”和“任务取向”三个维度对学生化学学习态度具有正向的预测作用。

关键词：中学化学建构主义课堂环境感知学习态度

1-9年级学生的“物质”核心概念学习进阶研究

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化学教育（中英文） 2024年第3期45卷 10-18页

作者：李小峰梁珊珊郑长龙重庆幼儿师范高等专科学校儿童早期发展学院重庆404047 东北师范大学化学教育研究所吉林长春130024

在梳理9个国家或地区科学课程文件基础上,建构了义务教育阶段学生的“物质”核心概念学习进阶理论预设模型和工具检验模型,开发了29个测评项目对其进行了检验。通过SPSS24.0对其克隆巴赫系数进行检验,通过Winsteps3.72.0对其分离度、项... 详细信息

在梳理9个国家或地区科学课程文件基础上,建构了义务教育阶段学生的“物质”核心概念学习进阶理论预设模型和工具检验模型,开发了29个测评项目对其进行了检验。通过SPSS24.0对其克隆巴赫系数进行检验,通过Winsteps3.72.0对其分离度、项目和被试信度、试题难度、模型误差、项目拟合度等进行了检验。510个测评对象来自全国8个省的15所中小学,包括城区学校和农村学校。通过2次测评,最后形成了义务教育阶段学生的“物质”核心概念学习进阶的5个水平。总体上来看,学生的“物质”核心概念理解水平随着年级阶段递增,其中有3个重要的时间节点,分别是4年级、7至8年级和9年级,学生的“物质”核心概念理解在这些时间节点上都有质的飞跃,其概念理解呈现由物理性质和变化向化学性质和变化、由宏观向微观进阶的趋势,研究还发现,学生的“物质”核心概念理解水平不是绝对按照年级阶段递增,会出现一定的跳跃性、波动性。

关键词：学习进阶物质核心概念科学教育义务教育